java 设置堆大小还是报错 java最大堆

转载

mob64ca13fc220d 2023-12-24 12:15:08

文章标签 java 设置堆大小还是报错 jvm java 算法缓存 文章分类 Java 后端开发

堆的基本内容：

Java堆是虚拟机所管理的内存中最大的一块，Java堆是被所有线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建，此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，Java 世界里“几乎”所有的对象实例都在这里分配内存。

Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，但在逻辑上它应该被视为连续的，这点就像我们用磁盘空间去存储文件一样，并不要求每个文件都连续存放。但对于大对象（例如：数组对象），多数虚拟机实现出于实现简单、存储高效的考虑，很可能会要求连续的内存空间。

注：永久区[元空间]在逻辑上是存在的，而在物理上是不存在的

堆:

一个JVM只有一个堆内存，堆内存的大小是可以进行调节的。

堆中的区域详解：

堆内存中还要细分三个区域：

新生区[伊甸园区] Young/New
养老区 old
永久区 Perm

java 设置堆大小还是报错 java最大堆_算法

java 设置堆大小还是报错 java最大堆_缓存_02

堆中的对象即使函数执行完毕也不会被删除，那么随着我们不断的在堆中创建对象，如果对象占满了堆，就会导致整个程序挂掉，而Java所提供的GC机制可以帮助我们解决这个问题，首先我们需要判断对象是否需要被回收。通常情况下被栈，本地方法栈，方法区引用的对象不能被删除掉。对于其他可被清理的对象我们可采用下述算法：

标记清理算法(Young区采用的)：清理带标记的对象，这是我们最容易想到的方法，就是将堆中可以删除的对象我们给它做一个标记，但这种方法内存中会产生许多内存碎片，所谓内存碎片就是假设在堆中地址不连续的区域有2个1K的对象，如果这两个对象被清理掉，会腾出2个1K的空间，此时我new出来一个2K的对象，它是不能放在任何空间只有1K的地方，并且对象也是不能被拆分的，因此这两个1K的空间就不能被合理利用起来了

标记整理算法(Young区采用的)：它是在标记清理算法基础上进行了优化，标记清理算法产生了许多空间不连续的内存碎片，而标记整理算法的实现就是在某个对象被清理之后，使它后面的对象向前移动补充它这个位置，这样虽然能够解决产生内存碎片的缺点，但是它的代价很大，假设当前内存中产生了多个内存碎片，那么使用该方法，必然引起大量对象的移动。

复制算法(Old区采用的)：它将整个内存一分为二，分别表示一区和二区，假设我们在一区创建这些对象并且打上对应的标记，当一区内存快满的时候，我们并不是将一区中标记需要删除的对象直接删除，而是将不需要删除的对象复制至二区，并且是紧凑的复制，这样不仅避免了内存碎片问题，而且复制对象不需要大量对象的移动因此开销也不大，但是它最大的缺点就是需要两倍的内存。

Young/New Generation 新生代：

程序中新建的对象都将分配到新生代中，新生代又由Eden(伊甸园)与两块Survivor(幸存者) Space 构成

Eden 与Survivor Space 的空间大小比例默认为8:1，这个比例可以通过**-XX:SurvivorRatio 参数来修改**，Young/New Generation的大小则可以通过-Xmn参数来指定。

Eden伊甸园：

刚刚新建的对象将会被放置到Eden 中，这个名称寓意着“对象们可以在其中快乐自由的生活”

Survivor Space：

幸存者区域是新生代与老年代的缓冲区域，两块幸存者区域分别为S0 与S1，当年轻代空间不足时，就会触发Minor GC，这里的年轻代空间不足指的是Eden区满，Survivor区满不会触发GC[每次Minor GC 会清理年轻代的内存]，当触发Minor GC 后将仍然存活的对象移动到S0中去，随之Eden 就被清空，可以分配给新的对象

当再一次触发Minor GC后，S0和Eden 中存活的对象被移动到S1中，S0即被清空。在同一时刻, 只有Eden和一个Survivor Space同时被操作，所以S0与S1两块Survivor 区同时会至少有一个为空闲的。

当每次对象从Eden 复制到Survivor Space 或者从Survivor Space
之间复制，计数器会自动增加其值。，默认情况下如果复制发生超过16次，JVM就会停止复制并把他们移到老年代中去，如果一个对象不能在Eden中被创建，它会直接被创建在老年代中。

新生代GC(Minor GC)：

指发生在新生代的垃圾收集动作，因为 Java 对象大多都具备朝生夕灭的特性，通常很多的对象都活不过一次GC，所以Minor GC 非常频繁，一般回收速度也比较快。

Java堆是垃圾收集器管理的内存区域，因此，它也被称作“GC堆”，GC垃圾回收，主要是在伊甸园和养老区，假设内存满了，OOM，堆内存不够，就会出现堆溢出现象。

举例：

import java.util.Random;

public class person{
  public static void main(String[]args){
    String str="hello";
    while(true){
      str+=str+new Random().nextInt(888888888)+new Random().nextInt(999999999);
    }
  }

报错内容如下：

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Overflow: String length out of range
	at java.base/java.lang.StringConcatHelper.checkOverflow(StringConcatHelper.java:57)
	at java.base/java.lang.StringConcatHelper.mix(StringConcatHelper.java:138)
	at xxx.person.main(person.java:9)

Java堆既可以被实现成固定大小的，也可以是可扩展的，不过当前主流的Java虚拟机都是按照可扩展来实现的（可通过通过参数-Xmx和-Xms设定）。如果在Java堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法再扩展时，Java虚拟机将会抛出OutOfMemoryError异常。